ХРАПОВАЯ ОБГОННАЯ МУФТА Российский патент 2002 года по МПК F16D41/12 

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для передачи момента с одного вала на другой в одном направлении при большой передаваемой мощности.

Известны храповые обгонные муфты, в которых момент передается от ведомой к ведущей полумуфте посредством собачки и храпового колеса [1]. В этих муфтах возникают ударные нагрузки при контакте собачек с зубьями храпового колеса, что ограничивает применение муфт, особенно при повышенных скоростях.

Примем за прототип наиболее близкий по технической сущности и достигаемому результату храповую обгонную муфту [2], содержащую ведущую с установленными на шлицах дисками и ведомую полумуфты, пружины, собачки и взаимодействующее с пружинами и собачками храповое колесо, выполненное в виде диска, фрикционно связанного по плоским фрикционным поверхностям с дисками ведущей полумуфты.

Признаки известного механизма (прототипа), совпадающие с заявляемым изобретением, следующие. Известная муфта имеет фрикционную связь между ведущей и ведомой полумуфтами.

Фрикционная связь в известной муфте позволяет компенсировать ударные нагрузки между собачкой и зубьями храпового колеса, однако в данной конструкции моменты инерции звеньев, связанных с собачкой и с храповым колесом, значительны, что снижает эффект компенсации ударных нагрузок фрикционной связью.

Цель предлагаемого изобретения - повышение работоспособности храповой обгонной муфты за счет уменьшения ударных нагрузок, а также уменьшение габаритов конструкции.

Предлагаемая фрикционная муфта имеет следующие существенные признаки. Она содержит фрикционно связанные ведущую и ведомую полумуфты, пружины, собачки и взаимодействующее с пружинами и собачками храповое колесо, выполненое с конусной фрикционной поверхностью, контактирующей с аналогичной поверхностью на ведомой полумуфте, и с моментом инерции, более чем в десять раз меньшим момента инерции ведущей полумуфты. Кроме этого, в предлагаемой муфте пружины выполнены в виде упругих пластин на навинченной на полумуфту гайке.

Отличительными от прототипа признаками изобретения являются следующие. В предлагаемой муфте храповое колесо выполнено с конусной фрикционной поверхностью, контактирующей с аналогичной поверхностью на ведомой полумуфте, и с моментом инерции, более чем в десять раз меньшим момента инерции ведущей полумуфты. Кроме этого, в предлагаемой муфте пружины выполнены в виде упругих пластин на навинченной на полумуфту гайке.

Конструкция предлагаемой храповой обгонной муфты представлена на фиг.1 с продольным сечением А-А; на фиг.2 - с поперечным сечением Б-Б.

Муфта содержит ведущую 1 и ведомую 2 полумуфты, установленные в пазах ведущей полумуфты два ряда подпружиненных собачек 3, храповое колесо 4 с зубьями 5, навинченную на ведомую полумуфту гайку 6 с упругими пластинами 7, контактирующими с храповым колесом, 8 - коническая фрикционная поверхность контакта храпового колеса и ведомой полумуфты, ϕ_c и ϕ_x - угловой шаг собачек и зубьев храпового колеса, ϕ_p - угол между находящимися в зацеплении зубьями и собачками.

Муфта работает следующим образом. При вращении ведущей полумуфты в направлении стрелки (рабочий ход) находящиеся в зацеплении собачки передают вращение храповому колесу, которое силами трения между коническими фрикционными поверхностями 8 передает вращение ведомой полумуфте. Величина передаваемого момента зависит от усилия упругих пластин 7 и регулируется гайкой 6. При вращении ведущей полумуфты в направлении, противоположном стрелке (холостой ход), вращение на ведомую полумуфту не передается. При смене холостого хода на рабочий полумуфты поворачиваются относительно друг друга на угол срабатывания муфты β = n 360^o/(Z_cZ_x), где Z_с=360^o/ϕ_c и Z_х=360^o/ϕ_x - число собачек и зубьев, а n=360^o/ϕ_p и соответствует наибольшему общему делителю Z_c и Z_х. В предлагаемом примере конструкции Z_c= 12, Z_x=15, n=3, β =3•360^o/(12•15)= 6^o. Из-за наличия угла срабатывания происходит удар собачек по зубьям, который можно ослабить уменьшением угла срабатывания, а также использованием фрикционной связи между полумуфтами и уменьшением момента инерции храпового колеса по отношению к ведомой полумуфте. Предлагаемая конструкция позволяет минимизировать габариты муфты и выполнить храповое колесо с моментом инерции более чем в десять раз меньшим момента инерции ведущей полумуфты.

Гайка 6 может быть смонтирована и на ведущей полумуфте.

Источники информации
1. С.Н. Кожевников, Я.И. Есипенко. Я.М. Раскин. Механизмы. Справочник. - 4-е изд. М.: Машиностроение, 1976.

2. Авт. св. СССР 217156, F 16 D 41/12. 17.10.64.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и предназначено для передачи крутящего момента с одного вала на другой в одном направлении при большой передаваемой мощности. Храповая обгонная муфта содержит фрикционно связанные ведущую и ведомую полумуфты, пружины, собачки и взаимодействующее с пружинами и собачками храповое колесо. Сущность заключается в том, что храповое колесо выполнено с конусной фрикционной поверхностью, контактирующей с аналогичной поверхностью на ведомой полумуфте, и с моментом инерции более чем в десять раз меньшим момента инерции ведущей полумуфты. Кроме этого, в предлагаемой муфте пружины выполнены в виде упругих пластин на навинченной на полумуфту гайке, а собачки установлены в пазах ведущей полумуфты в два ряда. Техническим результатом является повышение работоспособности муфты и уменьшение ее габаритных размеров. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Храповая обгонная муфта, содержащая фрикционно связанные ведущую и ведомую полумуфты, пружины, собачки и взаимодействующее с пружинами и собачками храповое колесо, отличающаяся тем, что храповое колесо выполнено с конусной фрикционной поверхностью, контактирующей с аналогичной поверхностью на ведомой полумуфте, и с моментом инерции, более чем в десять раз меньшим момента инерции ведущей полумуфты. 2. Храповая обгонная муфта по п. 1, отличающаяся тем, что пружины выполнены в виде упругих пластин на навинченной на полумуфту гайке.